应用型本科高校物理化学课程思政教学的探索与实践
Exploration and Practice of Course Ideology and Politics of Physical Chemistry at Applied-Oriented Undergraduate Universities
通讯作者:
收稿日期: 2022-03-19 接受日期: 2022-05-12
| 基金资助: |
|
Received: 2022-03-19 Accepted: 2022-05-12
At present, the teaching model that deeply integrates professional courses with ideological and political education is the focus of higher education reform. Taking local application-oriented undergraduate universities as the carrier and based on the characteristics of the university science and technology courses, the ideological and political elements contained in the courses are deeply excavated. Starting from two aspects of teaching and learning, with students as the main body, the ideological and political teaching mode of physical chemistry course has been initially explored and practiced from the aspects of teaching objectives, content, methods and assessment. Compared with traditional teaching, the quality and effect of classroom teaching have been improved. It further stimulates the enthusiasm and initiative of students in learning, which is of great significance to the cultivation of applied talents with all-round development of morality, intelligence and physique.
Keywords:
本文引用格式
赵洪波, 乔秀丽, 田军, 白晓波, 王斌, 迟彩霞.
Zhao Hongbo.
1 引言
课程思政起源于2016年全国高校思想政治教育工作会议,习近平总书记在会上指出,高校要坚持把立德树人作为中心环节,所有课堂都是育人的主渠道,要守好一段渠,种好责任田[1];2019年在习近平总书记主持召开的学校思想政治理论课教师座谈会上他特别强调,要“挖掘其他课程和教学方式中蕴含的思想政治教育资源,实现全员全程全方位育人[2]”,这一指示为新时代课程思政的发展提供了有力的支持,也对高校专业课程建设提出了更高的要求。在地方应用型本科高校课堂进行思政教育,更能发挥课程的亲和力与针对性,根据专业实际所挖掘的“思政因子”潜移默化地影响和增强了学生的专业认同感与社会责任感,对提高应用型人才培养质量和学生毕业后服务地方经济发展的能力和水平具有重要意义。
物理化学课程是各高校理工专业的主干基础核心课程,与实验相辅相成,该课程一般开设于大学二年级第二学期或大学三年级第一学期,由于物理化学课本身具有概念多、公式多、内容抽象等特点,使得不少学生易产生畏难心理与厌烦情绪;同时,这一阶段的学生正处于人生观、世界观、价值观形成的关键时期,因此,该课程教师在传授专业知识及培养学生实验技能的同时,更需要加强课程思政建设。在物理化学课程思政实施过程中,一些高校教师团队分工合作,各有侧重,积极进行立德树人方面的教学改革,均取得了较好的成效。例如安徽医科大学刘睿等通过设计和实践“四步走”的策略将课程思政理念融入到药学专业物理化学教学中[3],安庆师范大学郭畅等以专业需求为导向,在物理化学课程思政教学中推广“1421”课程群模式[4],大连理工大学王旭珍等把思政元素与科学知识有机融合,突出知识主干,强调实际应用等[5]。我们团队根据绥化学院“建设应用型大学、培养应用型人才”办学定位,将思政教育与物理化学课程高度融合,以学生为中心,通过对前期物理化学课程的教学实践进行总结,提出以思政教学为理念的教学目标、内容、方法和考核一体化的理论构成和实效性结合并用的教学模式,将能力育人及德育育人有机统一,对应用型本科高校物理化学课程思政教学的实施进行了探索和实践。
2 应用型本科高校课程思政的内涵
应用型本科高校是为适应知识信息化、时代科技化、教育大众化发展需要而诞生的,主要是指以应用型学科建设为办学定位,以应用型专业技术教育为基础,以应用型人才培养为办学目标的高等院校。以学生成长与发展为中心,完善课程教学体系,打造并优化特色教学体系,是应用型本科院校适应新时代教育发展的关键环节。课程思政是新时代社会主义对高等教育立德树人根本任务提出的新要求,它的本质就是要实现“教书”与“育人”的有机统一[6],而课程建设是高校教育质量建设的核心,也是直接影响人才培养质量的关键环节。物理化学课程涵盖了热力学、动力学、电化学、表面化学等众多内容,涉及范围广阔、领域众多,是许多专业(如化学教育、化学工程与工艺、环境科学、生物工程、制药工程、食品科学等)的基础必修课程,其理论与实验课程的有效结合是培养学生综合素质以及实践能力的有效途径[7],在培养学生创新意识、实践意识、工程意识等方面起着重要作用,是实现应用型人才培养目标的重要保证。
3 物理化学课程思政教学模式的实施
应用型本科院校人才培养的特点是突出理论的实践性和应用性,我们以提高绥化学院应用型人才培养质量为目的,将课程思政与办学特色紧密结合,根据食品与制药工程学院各理工专业课程的培养方案,重新修订教学大纲,优化课程设计,改革教学方法和考核标准,充分调动学生的主观能动性,力求使物理化学课程的教学效果达到最佳。
3.1 修订教学大纲,强化学科德育
物理化学课程是各专业必修基础课程之一,对于理工科学生来说,他们接受理论知识和实验操作的能力要强于他们对这些专业课内容中所蕴含的思想价值、精神内涵的认识,因此我们围绕人才培养方案,对各专业物理化学教学大纲重新进行了修订,根据行业发展和职业需求对课程的知识目标、能力目标进行了完善,并增加了课程思政育人目标,将物理化学与思想政治教育紧密地结合起来。以食品与制药工程学院制药工程专业为例,根据毕业要求,在新修订的课程大纲中融入思政教育的知识、能力和育人教学目标,具体如下。
知识目标:要求学生了解物理化学专业领域研究热点、发展趋势,能够运用学科术语进行口头交流及书面表达;掌握热力学、动力学、电化学、表面化学和胶体等基本知识如相关定律原理、方法;能运用所学知识解释一些制药工程及生产生活中的现象和进行简单的计算。
能力目标:能够综合运用数学、药学、工程学等基础知识和物理化学专业知识的原理和方法与制药生产实际相结合,解决制药专业领域中的一些实际问题如分离提纯、工艺优化;具有从事简单化学品生产的能力,能对相关污染问题进行初步评价。
育人目标:引导高校制药类专业学生树立社会主义核心价值观、培养学生扎根基层和服务地方的职业素养[8]。弘扬传统文化,增强民族自信,将爱国、敬业、创新、进取精神厚植学生心中。培养学生严谨细致、持之以恒、勤俭节约、实事求是的优良品质和工作态度以及探索未知、追求真理、勇攀科学高峰的责任感和使命感,满足现代社会对本科高校德智体全面发展制药人才的培养需求。
在此基础上,对各章节知识结构重新编排,增加思政教学要求,丰富教学方法(在原来讲授法、启发教学法的基础上增加情景教学法、问题导向法、调研法等),考核要求在成绩构成中增加平时教学过程的思政考核占比等,通过这些修改,在具体教学实践中摒弃原来重能力、轻思想的教学理念,引导学生将历史与现实相结合,博古通今,传承发展,在理论和实践中进一步加深对辩证唯物主义、爱国主义、集体主义、环境保护、科学态度和科学方法的理解,树立正确的世界观、人生观、价值观和荣辱观,最终提高学生的学习质量和效率。
3.2 优化教学方法,拓展思政平台
改变原来以知识传授为主要目的的教学方向,针对国内目前疫情小范围频发的态势,实施线上线下混合式教学,通过智慧树、雨课堂、钉钉、腾讯会议等多种教学平台与线下课堂授课有机结合,同步实现专业知识学习与道德情操修为的“知行合一”境界。以物理化学课程内容为主线,结合学习强国思想板块中习主席的重要讲话、批示等,在各章节中不断挖掘、寻找相关思政元素(如重要问题、概念发展史,科学家及身边优秀人物奋斗、励志事迹,辩证唯物主义世界观、哲学思想、全局观念,以及新冠变种“奥密克戎”抗疫时事等),进行课程设计(表 1),在线上建立思政素材资源库,供学生浏览,学习。课前在平台发布学习任务引导学生观看网上资源课程、教师教案等,学生自学简单知识,提高学生学习兴趣,线下课堂教学广泛采用启发式、研讨式和开放式等多样化教学方法,教师针对重点疑难问题再进行讲解、指导、总结,并将环境保护、节能降耗等思政元素融入课程教学各环节、过程中,引发学生情感共鸣,并参与问答讨论,使学生能够有更多的人文情怀、使命感与责任感,激发学生的探索精神和创新意识,并在每节课后根据授课及学生反馈情况进行教学反思与评价。通过显性教育与隐性教育的协同效应,提升课程深度和广度,以事说理、以理服人、以情感人、以文化人,构建线上线下、课内课外立体化协同育人新模式。
表1 物理化学课程部分章节思政设计与融合点
| 序号 | 模块名称 | 教学内容 | 课程思政融合点 | 设计意义 |
| 1 | 绪论 | 物理化学课程的内容、物理化学的研究方法、近代化学的发展趋势、物理化学的学习方法 | 以物理化学学科建立和发展、学科特点为切入点,融入各专业代表科学家钻研励志故事,激发学生对物理化学学科的兴趣和学习专业知识的内在动力,关注与各专业相关的物理化学方面的问题,鼓励学生为成为国家有用人才而努力 | (1) 民族情怀、爱国主义及文化自信教育;(2) 服务意识、自主创新、科学研究素养;(3)专业必备人格修养和职业素养:求真务实,有为敢当,乐于奉献,具备辩证思维,团结协作、服务地方等优秀品质 |
| 2 | 热力学第一定律 | 热力学的一些基本概念、热力学第一定律、焓与热容、理想气体的热力学、化学反应的热效应 | 介绍热化学奠基人热力学第一定律发现者焦耳、赫斯等科研事例及成就 | 根据能量守恒定律引导学生以发展的眼光看问题,时间是有限的,要将时间多花费在有益的事情上,培养学生敢于创造,勇于探索的创新精神 |
| 3 | 第四单元多组分系统热力学 | 偏摩尔量、化学势、稀溶液的两个经验定律、气体的化学势、理想液态混合物及稀溶液的化学势、相对活度的概念、稀溶液的依数性 | 讨论:(1) 配制输液用的葡萄糖溶液必须是等渗溶液,如果配制的葡萄糖溶液太浓或太稀,输液后会造成什么严重后果? (2) 宇航员出舱前,有一道工序是“吸氧排氮”。那么,为什么航天员需要呼吸一段时间纯氧呢? | (1) 联系实际,提高学生应用物理化学知识解决实际问题的能力,要有一丝不苟,精益求精的职业素养;(2) 树立正确的三观,提高学生作为中国人的民族自豪感,要努力学习并强化自身的专业技能,将来回馈社会 |
| 4 | 相平衡 | 相律、单组分系统的相图、二组分双液系统的相图、二组分固液系统的相图 | (1) 黄子卿与水的三相点精测 (2) 越王勾践剑如何历经千年而不锈,锋利无比? | (1) 增强民族自信,将爱国敬业奉献创新进取精神厚植学生心中;(2) 培养学生精益求精的大国工匠精神,激发学生科技报国的家国情怀和使命担当 |
| 5 | 电化学 | 电化学的基本概念、电导及其应用、强电解质溶液理论简介、可逆电池和可逆电极、可逆电池热力学、电极电势和电池电动势、电池电动势测定的应用、极化作用 | (1) 介绍物理化学家威廉·奥斯特瓦尔德卓越贡献及其提出的Ostwald稀释定律在电导测定方面的应用及锂离子电池及燃料电池车的发展历程 (2) 金属铊中毒的相关案例 | (1) 教育学生刻苦钻研,德智体全面发展,并且各学科知识相互渗透,相互促进,科学无国界,要自立、自信、自强 (2) 注意药品仪器使用安全,树立安全发展理念,提升学生防灾,减灾,救灾能力 |
| 6 | 表面现象 | 表面自由能和表面张力、弯曲液面的附加压力和蒸气压、溶液的表面吸附、铺展与润湿、表面活性剂及其作用、固体表面的吸附 | 介绍德国化学家巴特洛特等人揭示的荷叶效应及由此发现的多种荷叶仿生材料和在电力、通信、军事、能源等多方面的广泛应用等 | (1) 鼓励学生继承和创新,敢为天下先的创新精神,永不言弃的坚韧意志;(2) 学习科学家崇高品德和实事求是的工作态度,要有家国情怀和社会责任 |
3.3 根据专业性质,穿插思政内容
为了避免思政教育与专业应用脱节,我们对课程思政的内容和方式进行了整体规划,不同的专业使用不同的教学大纲,相同教学内容选择不同思政案例,使各专业物化课程各有侧重,针对性更强,形成自己的特色。例如在讲解电化学中金属的腐蚀与防护时,化学化工专业会结合港珠澳大桥建设过程中使用我国自行研制的世界顶级涂层和牺牲阳极法来防止支撑大桥的1500根钢管桩腐蚀生锈的案例进行讲解;在制药专业则会以药厂管道会定期进行检测,防止管道锈蚀发生泄露或爆炸事故,影响管道的完整性及安全运行的案例进行讲解。在增长学生专业知识的同时,在潜移默化中实现对学生的思政教育,实现价值引领、知识教育、能力培养的有机统一。以制药专业在讲解相平衡部分简单的二组分低共熔相图一节为例,设计线上线下混合思政教学过程如表 2所示。
表2 “简单的二组分低共熔混合物相图”思政教学活动安排
| 教学活动方式 | 教学手段 | 教学活动内容 | 教学目的 |
| 线上 | 微视频教学法 | (1) 播放考古发现的2000多年前铸造工艺高超的司母戊鼎、越王勾践剑视频;(2) 重结晶标准操作视频 | (1) 弘扬传统文化,增强文化自信 (2) 培养学生一丝不苟、精益求精的大国工匠精神,激发学生科技报国的家国情怀和使命担当 (3) 相图在国民生产中的重要应用 |
| 线下 | 启发式,讨论式教学法+PPT辅助 | 讲解如何应用步冷曲线法绘制二元金属相图和溶解度法绘制水-盐二组分相图;师生共同讨论学习并对相图进行简单分析 | 相图来源于实践,同时又能指导实践,通过相图的绘制与分析培养学生具备勇于创新、永不放弃的科研态度和兢兢业业、严谨求实的职业道德 |
| 课后作业 | 调研法 归纳法 | 查询相关科技论文或视频资料任选以下一个问题提交视频或PPT作业: (1) 合金在各个领域中的应用 (2) 水-盐相图在制药工艺中的应用 | 通过作业加深学生对二组分低共熔(溶)混合物相图的理解,提高学生应用物理化学知识解决生产生活实际问题的能力 |
3.4 重视实践应用,增强思政实效
物理化学是一门理论与实践相结合的科学,通过物理化学知识在实验中及国民生产中的实际应用增强学生专业技能、职业素养,将晦涩难懂的理论知识变成解决实际问题、生动有爱的专业课堂。结合绥化学院培养应用型人才的办学特色,团队教师在课下积极指导学生申报国家级、省级大学生创新创业项目,参与黑龙江省环境催化与储能材料重点实验室的科研项目研究。针对地方玉米产业及国家碳中和项目开发相关食品并对秸秆、稻壳等进行回收利用制备燃料电池催化剂并进行污水处理等,致力于将物理化学知识转化为生产力,将科研项目和横向课题引入思政课堂,指导学生发表核心论文多篇,实用新型专利多项,获得省大学生“互联网+“大学生创新创业大赛铜奖多项;每年定期带领学生进入企业(如绥化象屿金谷生化科技有限公司、黑龙江鑫达企业集团有限公司等),进行与物理化学相关的毕业实习及设计,使学生对催化、电化学、表面化学及胶体化学知识[9]得到升华,并渗透相关行业职业道德、企业文化、岗位职责、行为规范等方面教育。以职业和应用为中心[10],以产出实践为导向,加速了学生职业素质等提升,通过运用所学知识解决地方、身边的实际问题,提升学生自信,拓宽学生视野,使思政教育不再是纸上谈兵,为提高应用型人才培养质量,促进产学研建设做出了贡献,真正实现了课程思政的广覆盖、深对接。
4 思政教学模式的考核评价
从目前发表的思政教学文献来看,许多教师仍停留在“教师讲思政、学生听故事”层面[11],对考核方面认识不足,存在对思政课堂教学评价和考核标准不够明确等问题,团队积极创新建设符合物理化学思政课特点的教师评价及学生考核标准,在原有的评价体系中融入立德树人内容,加强课堂教学成效考核,更加注重学生品德和能力的综合培养,通过思政内容的渗透,促进学生人格、智力、素质全面发展。新的考核改革分为两部分,在原来基础上增加过程考核占比,改变原来期末考核占比70%主要决定成绩的方式,将平时成绩由原来占比30%增加到50%。平时总成绩包括课前线上预习、课堂表现、小组讨论、作业和章节测试五个方面。对学生的学习态度、思维导向、团结合作、实践应用、创新迁移等评价贯穿于上述各个环节。课前线上预习资源包括网络资源课程及教师上传的思政课教案和精心制作的PPT等,课中教师提纲挈领,为同学答疑解惑,同时适时给出相应思政案例引导学生针对问题进行分析思考,重点问题由教师课前布置内容进行分组讨论,课堂上由组长汇报讨论成果,学生提问,通过多种形式引发学生情感共鸣,传递正确导向,培养家国情怀和职业素养;作业题型包括选择题、综合题及视频、PPT制作等,章节测试包括选择题、简答题、计算题等。大部分都是理论与实践结合的应用题,同时鼓励学生查找与各专业结合紧密的题型并可适当改编,提交教师审核如通过后可充实到作业或训练题库中,被录用后教师额外进行奖励如买思政书籍或发红包等,学生积极性很高;期末考核满分50分,根据思政教学大纲的知识目标、能力目标将主观题、客观题设置成多种题型,闭卷笔试不再是单纯的知识点考核,而是在整个试卷中巧妙融入如绿色环保、科技创新、大国重器等思政案例,考查学生独立思考及灵活运用理论知识解决实际问题的能力,将考核内容与职业素质、职业要求相对接,使知识与能力考核并重,最终完成对思政育人目标的考核。考后继续对学生调查问卷进行课程目标达成度分析,根据学生建议和考核成绩召开团队会议,总结经验,不断改进。与传统教学相比,思政教学实施后学生的总成绩有了较大提高,期末考核平均分由原来的57.7提高到了74.4分,总成绩(平时成绩+期末考核成绩)平均分由原来的67.1提高到79.4分,及格率则由原来的88.5%提高到99.1%。
5 结语
新时代背景下,应用型本科高校作为课程思政的载体,使思政教育不再是纯理论学习,不再是枯燥学习。笔者针对各理工科专业物理化学课程探索了思政教学模式,并以绥化学院食品与制药工程学院为试点,陆续在化学专业、化学工程与工艺专业、食品专业和制药专业实施改革。以学生为中心,尊重基础课程教学规律,因势利导,适时融入,并注重物理化学课程基础知识与学生专业特色及后续课程间的紧密联系,努力提高学生学习课程的兴趣,使物理化学教学与思想政治教育同向同行,与传统教学相比,取得了较好的效果。今后我们将进一步充实思政课程资源库,使平时考核更加规范、公正,争取每一步都达到精准、有效[12],将课堂变成思政与专业无缝连接的金课,实现“全员-全程-全方位”(三全育人)的育人格局,培养出更多品学兼优,适合新时代发展的应用型人才。
参考文献
/
| 〈 |
|
〉 |

